康普顿散射 实验报告

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康普顿散射

康普顿散射

康普顿散射 实验报告一、实验目的1. 学会康普顿散射效应的测量技术;2. 验证康普顿散射的γ光子能量及微分截面与散射角的关系。

二、实验原理1.康普顿散射康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。

康普顿效应是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。

碰撞时,入射光子把部分能量转移给电子,使它脱离原子成为反冲电子,而散射光子的能量和运动方向发生变化。

当入射光子与电子发生康普顿效应时,如图1所示,其中h ν是入射γ光子的能量,h ν′是散射γ光子的能量,θ是散射角,e 是反冲电子,Φ是反冲角。

由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多,所以入射的γ光子与原子中的电子作用时,可以把电子的束缚能忽略,看成是自由电子,并视散射发生以前电子是静止的,动能为0,只有静止能量m 0c 2。

散射后,电子获得速度v ,此时电子的能量2220/1E mc m c β==-,动量为20/1mv m v β=-,其中/v c β=,c 为光速。

用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到22200/1m c h m c h νβν'+=-+ (1) 20/cos /1cos /h c m v h c νβνθ'=Φ-+ (2)式中,h ν/c 是入射γ光子的动量,h ν′/c 是散射γ光子的动量。

20sin /sin /1h c m v νθβ'=Φ- (3)由式(1)、(2)、(3)可得出散射γ光子的能量图1 康普顿散射示意图 反冲电子散射光子入射光子201(1cos )h h h m c νννθ'=+- (4)此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。

2.康普顿散射的微分截面康普顿散射的微分截面的意义是:一个能量为hv 的入射γ光子与原子中的一个核外电子作用后被散射到θ方向单位立体角里的几率(记作()d d σθΩ,单位:cm 2/单位立体角)为 220()()(sin )2r d h h h d h h h σθνννθννν''=+-'Ω (5)式中r 0=2.818×10-13cm ,是电子的经典半径,式(5)通 常称为“克来茵一仁科”公式,此式所描述的就是微分截面与入射γ光子能量及散射角的关系。

康普顿散射

康普顿散射

N
p

)
=
N (θ )R(θ )η(θ
)
4π Ω
将式(6)代入式(11)则有:
N p (θ )
=
dσ (θ ) dΩ
R(θ )η(θ )
4π Ω
N 0 N eΩf
由式(12)可得:
dσ (θ ) =
N p (θ )
dΩ R(θ )η(θ )4πN0 Ne f
(8) (9) (10) (11) (12) (13)
般用相对比较性求得微分截面的相对值 dσ (θ ) / dσ (θ0 ) ,如假定散射角θ = 0° 的微分散射 dΩ dΩ
截面的相对值为 1,其它散射角θ 的微分散射截面与其之比为
dσ (θ ) / dσ (θ0 ) = N p (θ ) / N p (θ0 ) dΩ dΩ R(θ )η(θ ) R(θ0 )η(θ0 )
别取:θ = 20°,40°,60°,80°,100°,120° 。
5. 测量上述散射角的本底谱。取下散射棒,记下和步骤 4 中相同时间内相同道数区间的本 底面积。
6. 导出微分散射截面与散射角θ 的关系,以及散射 γ 光子的能量与散射角θ 的关系。
思考题 1. 分析本实验的主要误差来源,试述有限立体角的影响和减少实验误差的方法。 2. 讨论实验值与理论值不完全符合的原因。
(14)
由式(14)可看出,实验测量的就是 N p (θ ) 。由表 1 和表 2 给出的数据,用内插法或作图
法求出 R(θ ) ,η(θ ) ,R(θ0 ) ,η(θ0 ) ,就可以求出微分散射截面的相对值。注意, N p (θ )
和 N p (θ0 ) 的测量条件必须相同。
E/Mev
η(θ )

康普顿散射虚拟仿真实验记录数据处理报告

康普顿散射虚拟仿真实验记录数据处理报告

康普顿散射虚拟仿真实验记录数据处理报告电子对效应是高能γ射线与物质相互作用的一种过程。

当γ射线入射至物质时,其能量足够高,能够转化成正负电子对。

这些电子对在物质中相互作用,产生电离作用,并在物质中形成电子对径迹。

电子对径迹在物质中的长度与能量有关,能量越高,径迹越短。

2.康普顿散射实验原理康普顿散射实验是利用康普顿效应测量γ光子能量及微分截面与散射角的关系。

实验装置主要包括放射源、闪烁体探测器、多道分析器和电子学系统等。

放射源发出γ光子,射线与物质相互作用后发生康普顿散射,散射光子被闪烁体探测器探测,多道分析器对探测到的信号进行处理,得到γ能谱。

通过测量γ能谱中康普顿边缘的位置和形状,可以计算出散射光子的能量和微分截面与散射角的关系。

三、实验步骤1.实验前准备:检查实验装置是否正常,调整探测器位置,调节放射源距离探测器的距离,确保实验安全。

2.测量γ能谱:打开实验装置电源,打开多道分析器软件,进行能谱测量。

记录康普顿边缘的位置和形状,计算出散射光子的能量和微分截面与散射角的关系。

3.测量吸收系数:更换不同物质,测量不同能量γ射线在典型物质中的吸收系数,记录实验数据。

4.实验结束:关闭实验装置电源,整理实验数据和记录。

四、注意事项1.实验过程中要注意辐射安全,避免直接接触放射源。

2.实验装置应调整好位置,确保测量精度和安全性。

3.实验数据应认真记录和整理,避免误差产生。

4.实验结束后应及时清理实验装置,保持实验室环境整洁。

当高于1.022MeV的γ光子穿过原子核时,它会在原子核的库仑场作用下转变成一个电子和一个正电子。

其中一部分光子的能量会转变成正负电子的静止能量,而其余部分则会成为它们的动能。

被释放出的电子还能与介质产生激发、电离等作用。

而正电子在失去能量后,会与物质中的负电子相遇并相互湮灭,产生γ射线。

探测这种湮灭辐射是可靠地确定正电子产生的实验方法之一。

闪烁体探测器是一种广泛应用的电离辐射探测器,利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测。

康普顿散射的涉及理论及实验研究

康普顿散射的涉及理论及实验研究

康普顿散射的涉及理论及实验研究康普顿散射是一种重要的物理现象,它在理论和实验研究中都起着重要作用。

本文将探讨康普顿散射的相关理论与实验研究。

康普顿散射是描述光子与电子相互作用的过程。

在这个过程中,光子与电子相互作用,发生散射,并改变了光子的能量和方向。

根据电磁场理论,光子作为一种电磁波粒子,带有一定能量和动量。

当光子与电子相互作用时,它们之间会交换能量和动量,导致光子的能量和方向发生变化。

康普顿散射过程可以用康普顿散射公式来描述。

该公式表达了入射光子的能量和角度与散射光子的能量和角度之间的关系。

根据这一公式,我们可以计算出光子与电子碰撞后的能量转移量和散射角度。

康普顿散射公式为我们提供了理论上对这一现象的解释和预测。

康普顿散射的理论研究为实验提供了重要的依据。

通过实验,我们可以验证康普顿散射公式的正确性,并进一步研究光子与电子之间的相互作用过程。

在实验中,通常使用X射线或γ射线来研究康普顿散射。

实验中,我们测量散射光子的能量和角度,并与理论计算结果进行比较。

通过实验研究,我们可以进一步了解光子与电子相互作用的规律和特性。

康普顿散射的实验研究也为其他领域的研究提供了重要的支持。

例如,在医学领域,康普顿散射被广泛应用于X射线成像和放射治疗。

通过测量被人体组织散射的X射线的能量和角度,医生可以获取有关组织结构和病变情况的信息。

康普顿散射在这一领域的应用有助于提高医学诊断和治疗的准确性和效果。

除了理论研究和实验研究,康普顿散射还涉及到一些重要的应用。

例如,在核物理领域,康普顿散射被用于研究原子核的结构和性质。

通过测量散射光子的能量和角度,科学家可以推断出原子核的内部结构和粒子组成。

这对于研究原子核的性质和理解核反应过程具有重要意义。

综上所述,康普顿散射的涉及理论及实验研究对于我们更深入地了解光子与电子相互作用的过程具有重要意义。

通过理论的解释和实验的验证,我们可以进一步探索康普顿散射的规律和应用。

康普顿散射的研究不仅在物理学领域具有重要价值,也在医学和核物理等其他领域发挥着重要作用。

康普顿散射实验(pdf文档)1

康普顿散射实验(pdf文档)1
长。但是,康普顿却在 X 射线与物质散射的实验里发现,在被散射的 X 射线中,除了与入 射 X 射线具有相同波长的成分外,还有波长增长的部分出现,且增长的数量随散射角θ的 不同而有所不同,这是经典电磁理论无法解释的,因而被称为康普顿效应。
图1
康普顿散射原理示意图
康普顿把观察到的现象理解为光子与自由电子碰撞的结果。如图 7 所示,他假定 X
Arthur Holly Compton (1897-1977)
1927 年获诺贝尔物理学奖得主
光谱曲线和康普顿本人在 1923 年最早发表的石墨散射 曲线一起,一直被人们作为说明康普顿效应的经典插图
被广为引用,由此,康普顿效应又被广泛称为康普顿-
吴有训效应。
康普顿散射效应是光与物质相互作用的三种效应之
康普顿散射实验原理
关键词:γ光子 康普顿散射 微分截面
正文:
1922 年,美国物理学家康普顿(A. H. Compton)在研 究石墨中的电子对 X 射线的散射时发现,有些散射波的 波长比入射波的波长略大,这种现象无法用经 典 电 磁 理
论 解 释 ,被称为康普顿散射或者康普顿效应。根据爱因
斯坦的光量子学说,光子和电子、质子这样的实物粒子
dσ c dΩ
=
1 2
rc2
⎜⎛ ⎝
hν ′ hν
⎟⎞ 2 ⎠
⎜⎛ ⎝
hν hν ′
+
hν ′ hν

sin
2
θ
⎟⎞ ⎠
(4)
把前面的能量公式(7-6-2)代入,康普顿散射微分截面可以改写为
dσc dΩ
=
1 2
rc2
⎪⎧ ⎨ ⎪⎩ ⎡⎣1 + γ
1

康普顿散射虚拟仿真实验记录数据处理报告

康普顿散射虚拟仿真实验记录数据处理报告

康普顿散射实验一、实验目的(1)了解射线与物质的相互作用过程,熟悉常用的核辐射探测器的工作原理及特性,并掌握其使用方法;(2)利用闪烁体探测器谱仪测量γ能谱并学习能谱分析方法;(3)了解γ射线在物质中的吸收规律,并测量不同能量γ射线在典型物质中的吸收系数;(4)掌握康普顿效应光子的测量方法,验证康普顿散射的γ光子能量及微分截面与散射角的关系。

二、实验原理1.γ射线与物质相互作用当γ射线入射至闪烁体时,主要发生光电效应、康普顿效应和电子对效应三种基本相互作用过程。

对于低能γ射线和原子序数高的吸收物质,光电效应占优势;对于中能γ射线和原子序数低的吸收物质,康普顿效应占优势;对于高能γ射线和原子序数高的吸收物质,电子对效应占优势。

1)光电效应γ光子与介质的原子相互作用时,整个光子被原子吸收,其所有能量传递给原子中的一个电子(多发生于内层电子)。

该电子获得能量后就离开原子而被发射出来,称为光电子。

光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。

光电子与普通电子一样,能继续与介质产生激发、电离等作用。

由于电子壳层出现空位,外层电子补空位并发射特征X射线。

2)康普顿效应1923年美国物理学家康普顿(pton)发现X光与电子散射时波长会发生移动,称为康普顿效应。

γ光子与原子外层电子(可视为自由电子)发生弹性碰撞,γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子,使该电子脱离核的束缚从原子中射出。

光子本身改变运动方向。

被发射出的电子称康普顿电子,能继续与介质发生相互相互作用。

散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角,一般记为θ。

反冲电子反冲方向与入射光子的方向间夹角称为反冲角,一般记为φ。

当散射角θ=0°,散射光子的能量为最大值,这时反冲电子的能量为0,光子能量没有损失;当散射角θ=180°时,入射光子和电子对头碰撞,沿相反方向散射回来,而反冲电子沿入射光子方向飞出,这种情况称反散射,此时散射光子的能量最小。

我的实验报告之康普顿散射

我的实验报告之康普顿散射

实验名称:康普顿散射一、实验目的1.掌握康普顿散射的物理模型;2.通过实验验证散射光子数与散射角之间的关系;3.验证康普顿散射的γ光子及反冲电子的能量与散射角的关系;4.学会康普顿散射效应的测量技术。

二、实验设备1. FJ375NaI(Tl)γ探头一个;2. NIM插件箱供电装置;3. FH~1034A高压,FH1001A线性放大器各一台;4. 多道分析器一台;5. 包含137Cs源、台面主架、导轨、铅屏蔽块及散射用铝棒的康普顿散射平台一个;5. 标准源一套。

实验装置示意图如下所示:图1 康普顿散射实验装置示意图三、实验原理康普顿(A. H. Compton)的X 射线散射实验(康普顿散射)从实验上证实了光子是具有能量Eω= 的粒子,在研究核辐射粒子与物质的相= 和动量p k互作用时发挥了重要的作用,在高能物理方面它至今仍是研究基本粒子结构及其相互作用的一个强有力的工具,并且为独立测定普朗克常数提供了一种方法。

1927 年康普顿因发现X射线被带电粒子散射而被授予诺贝尔物理学奖。

1.基本定义康普顿效应是入射γ光子与原子的核外电子之间发生的非弹性碰撞过程。

这一作用过程中,入射光子的一部分能量转移给电子,使它脱离原子成为反冲电子,而散射光子的能量和运动方向发 图2康普顿效应示意图方向发生变化,如图2所示。

hv 和hv '为入射和散射光子的能量;θ为散射光子与入射光子方向间的夹角,称散射角;φ为反冲电子的反冲角。

2散射光子和反冲电子的能量与散射角的关系入射光子能量为E γ=hv ,动量为hv/c 。

碰撞后,散射光子的能量为E 'γ=hv ',动量为hv '/c ;反冲电子的动能为E e ,总能量为E ,动量为P 。

它们之间有下列关系式:E e =E -m 0c 2=mc 2-m 0c 2=202201c m c m --β (1)P=mv =201β-v m (2)相对论能量和动量关系为:E=22420c P c m ++ (3)式中β=v/c ,v 为反冲电子速度,m 0是电子静止质量,m 是电子以速度v 运动时具有的能量。

康普顿散射实验

康普顿散射实验

发现:•1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现,有些散射波的波长比入射波的波长略大,他认为这是光子和电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,康普顿假设光子和电子、质子这样的实物粒子一样,不仅具有能量,也具有动量,碰撞过程中能量守恒,动量也守恒。

短波长电磁辐射射入物质而被散射后,在散射波中,除了原波长的波以外,还出现波长增大的波,散射物的原子序数愈大,散射波中波长增大部分的强度和原波长部分的强度之比就愈小。

按照这个思想列出方程后求出了散射前后的波长差,结果跟实验数据完全符合,这样就证实了他的假设。

这种现象叫康普顿效应。

康普顿效应发现过程在1923年5月的《物理评论》上,A.H.康普顿以《X射线受轻元素散射的量子理论》为题,发表了他所发现的效应,并用光量子假说作出解释。

他写道(pton,Phys.Rev.,21(1923)p.):“从量子论的观点看,可以假设:任一特殊的X射线量子不是被辐射器中所有电子散射,而是把它的全部能量耗于某个特殊的电子,这电子转过来又将射线向某一特殊的方向散射,这个方向与入射束成某个角度。

辐射量子路径的弯折引起动量发生变化。

结果,散射电子以一等于X射线动量变化的动量反冲。

散射射线的能量等于入射射线的能量减去散射电子反冲的动能。

由于散射射线应是一完整的量子,其频率也将和能量同比例地减小。

因此,根据量子理论,我们可以期待散射射线的波长比入射射线大”,而“散射辐射的强度在原始X射线的前进方向要比反方向大,正如实验测得的那样。

”为什么散射光中还有与入射光波长相同的谱线? 是由于光子与原子碰撞,原子质量很大,光子碰撞后,能量不变,散射光频率不变。

1. 散射波长改变量lD的数量级为10-12m,对于可见光波长l~10-7m,lD<<l,所以观察不到康普顿效应。

解释:他发现其中包含有两种不同频率的成分,一种频率(或波长)和原来人射的X射线的频率相同,而另一种则比原来人射的父射线的频率小。

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康普顿散射【实验目的】1、通过实验来验证康普顿散射的γ光子能量及微分散射截面与散射角的关系。

2、学会康普顿散射效应的测量技术,学习测量微分散射截面的实验技术。

【实验原理】1.康普顿散射康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。

康普顿效应是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。

碰撞时,入射光子把部分能量转移给电子,使它脱离原子成为反冲电子,而散射光子的能量和运动方向发生变化。

当入射光子与电子发生康普顿效应时,如图3.9-1所示,其中hν是入射γ光子的能量,hν′是散射γ光子的能量,θ是散射角,e 是反冲电子,Φ是反冲角。

由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多,所以入射的γ光子与原子中的电子作用时,可以把电子的束缚能忽略,看成是自由电子,并视散射发生以前电子是静止的,动能为0,只有静止能量m 0c 2。

散射后,电子获得速度v ,此时电子的能量2220/1E mc m c β==-,动量为20/1mv m v β=-,其中/v c β=,c 为光速。

用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到22200/1m c h m c h νβν'+=-+ 20/cos /1cos /h c m v h c νβνθ'=Φ-+式中,hν/c 是入射γ光子的动量,hν′/c 是散射γ光子的动量。

20sin /sin /1h c m v νθβ'=Φ-由式(3.9-1)、(3.9-2)、(3.9-3)可得出散射γ光子的能量201(1cos )h h h m c νννθ'=+-此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。

2.康普顿散射的微分截面康普顿散射的微分截面的意义是:一个能量为hv 的入射γ光子与原子中的一个核外电子作用后被散射到θ方向单位立体角里的几率(记作()d d σθΩ,单位:cm 2/单位立体角)为 220()()(sin )2r d h h h d h h h σθνννθννν''=+-'Ω式中r 0=2.818×10-13cm ,是电子的经典半径,式(3.9-5)通 常称为“克来茵一仁科”公式,此式所描述的就是微分截面与入射γ光子能量及散射角的关系。

图3.9-1 康普顿散射示意图 反冲电子散射光子入射光子本实验采用NaI(Tl)闪烁谱仪测量各散射角的散射γ光子能谱,用光电峰峰位及光电峰面积得出散射γ光子能量hv ,并计算出微分截面的相对值0()/()/d d d d σθσθΩΩ。

3.散射γ光子的能量h ν'及微分散射截面的相对值0()/()/d d d d σθσθΩΩ的实验测定原理(1)散射γ光子的能量h ν'的测量①对谱仪进行能量刻度,作出能量—道数的曲线。

②由散射γ光子能谱光电峰峰位的道数,在步骤①中所作的能量—道数刻度曲线上查出散射γ光子的能量hv′。

注意:实验装置中已考虑了克服地磁场的影响,光电倍增管已用圆筒形坡莫合金包住。

即使这样,不同θ角的散射光子的能量刻度曲线仍有少量的差别。

(2)微分散射截面的相对值0()/()/d d d d σθσθΩΩ的测量根据微分散射截面的定义,当有N 0个光子入射时,与样品中N e 个电子发生作用,在忽略多次散射自吸收的情况下,散射到θ方向Ω立体角里的光子数N (θ)应为0()()e d N N N f d σθθ=ΩΩ式中f 是散射样品的自吸收因子,我们假定f 为常数,即不随散射γ光子能量变化。

由图3.9-1可以看出,在θ方向上,NaI 晶体对散射样品(看成一个点)所张的立体角Ω=S /R 2,S 是晶体表面面积,R 是晶体表面到样品中心的距离,则N (θ)就是入射到晶体上的散射γ光子数。

我们测量的是散射γ光子能谱的光电峰计数N p (θ),假定晶体的光电峰本征效率为εf (θ),则有()()()p f N N θθεθ=已知晶体对点源的总探测效率()ηθ与能量的关系(见表3.9-1)和晶体的峰总比R (θ)与能量的关系(见表3.9—2)。

设晶体的总本征效率为ε(θ),则有()()()f R εθθεθ= ()()4ηθεθπΩ=4()()()f R πεθθηθ=Ω4()()()()p N N R πθθθηθ=Ω0()4()()()p e d N R N N f d σθπθθηθ=ΩΩΩ(3.9-12)0()()4()()p e N d d R N N fθσθπθηθ=Ω这里需要说明:η(θ)、R (θ)、ε(θ)、εf (θ) 都是能量的函数,但在具体情况下,入射γ光子具有单一能量,散射γ光子的能量就取决于θ。

为简便起见,我们都将它们写成了θ的函数。

式(3.9-13)给出了微分截面()d d σθΩ与各参量的关系,若各量均可测或已知,则微分截面可求。

实际上有些量无法测准(如N 0、N e 等),但它们在各个散射角θ下都保持不变,所以只能求得微分截面的相对值0()/()/d d d d σθσθ⎛⎫Ω ⎪Ω⎝⎭。

在此过程中,一些未知量都消掉了。

例如,设散射角θ=20º时的微分散射截面相对值为1,则由式(3.9-13)不难得到其它散射角θ的微分散射截面与20º时值之比为0000()()()//()/()()()()p p N N d d d d R R θθσθσθθηθθηθΩ=Ω 由式(3.9-14)可看出,实验测量的就是N p (θ )和N p (θ0 )(θ=20º时)。

由表3.9-1和表3.9-2给出的数据,用内插法求出R (θ),η(θ),R (θ0 ),η(θ0),就可以求出微分散射截面的相对值。

注意:N p (θ)和N p (θ0)的测量条件必须相同。

主要装置有:1.康普顿散射实验台一套:含台面主架、导轨、铅屏蔽块及散射用铝棒(Ф= 20mm )。

2.放射源:一个约10mCi 的137Cs 放射源,密封安装在铅室屏蔽体内;作刻度用的60Co 放射源一个及小铅盒。

3.闪烁探测器:碘化钠晶体为声Ф40×40mm ;光电倍增管型号为CRI05。

4.配套电子学插件:盒式高、低压电源;线形脉冲放大器,型号BH1224。

5.微机多道系统一套:含4096ADC 和PHA 接口二合一卡,计算机PHA 仿真软件等。

【实验内容】(1)复习康普顿散射的有关知识,掌握微分截面的概念及各公式的意义。

(2)根据表3.9-1、3.9-2提供的数据作曲线。

(3)由式(3.9-4)计算不同散射角下的散射γ光子的能量hv′(θ= 0°、20°、40°、60°、80°、100°、120°、180°),并作hv ′—θ曲线。

已知:hv =662kev ,m 0c 2=5l l kev 。

(4)拟制实验数据记录表。

能量刻度(1)移动探头使θ= 0°。

取下散射样品,将137Cs 放射源打开至开位置(调节探测器高压电源和线性放大器至合适值,使0.662 MeV 光电峰峰位在多道的合适测量位置)。

(2)关闭137Cs 源,将60Co 源放在探头前方并对准探头的准直孔,按步骤(2)的测量方法测量60Co 的γ光子能谱,并记录1.17MeV 和1.33MeV 两光电峰峰位对应的道数值于表3.9-3中。

(44.改变散射角θ,测量其相应的散射光子能量及不同θ散射光子能峰的净峰面积 (1)移动探头,使θ=20°(2)放上散射样品,打开放射源。

(3)测量散射光子能谱,具体测量方法同能量刻度中的步骤(2)。

测量完毕,记录光电峰峰位、上下边界道数和总峰面积的值。

上下边界道数的取法应为两边都取平坦部分且尽量接近散射峰(如图3.9-3)。

(4)取下散射样品,在相同的测量时间内(且左右光标与步骤(3)保持相同,不变)测量本底谱,测量完毕经 平滑后在对应的上下边界道数间求出本底面积。

(5)净峰面积:总峰面积-本底面积。

(6)其他角度下的测量方法相同。

建议散射角分别取:θ=20°,40°,60°,80°,100°,120° 。

将得到的各θ角下光电峰峰位、上下边界道、总峰面积、本底面积和净峰面积填入表3.9-4中。

(7)将放射源屏蔽后锁好。

θ=20°的R (θ)、η(θ)值在表3.9-1、3.9-2中给出。

计算(1)根据各光电峰峰位的道数值在能量刻度曲线上找出对应的散射光子能量的实验值hv ′′,再由此能量在R (θ)-E 和η(θ)-E 曲线上找出对应的R (θ)、η(θ)值,计算出散射光子微分截面的实验值0()/()/d d d d σθσθ'⎛⎫Ω ⎪Ω⎝⎭。

(2)将散射光子能量的实验值hv ′′-θ曲线画在实验预习步骤(3)的同一坐标纸上,计算散射光子能量实验值hv ′′与理论值hv ′的误差。

(3)将散射光子的微分截面的实验值0()/()/d d d d σθθσθ'⎛⎫Ω ⎪Ω⎝⎭与理论值0()/()/d d d d σθθσθΩΩ曲线画在同一坐标纸上,计算实验值与理论值的误差。

θ/°能量微分散射截面20 322 0.605 0.4228 0.685 36227 1 40 270 0.507 0.4837 0.729 24946 0.5655 60 209 0.393 0.6015 0.817 18469 0.3005 80 166 0.312 0.7105 0.902 14822 0.1848 100 135 0.254 0.8008 0.973 13700 0.1405 1201150.2160.86391.019155790.1414θ/°实验值hv ′′ 理论值hv ′ 相对误差/% 20 0.6048 0.6140 -1.50 40 0.5071 0.5080 -0.18 60 0.3925 0.4018 -2.32 80 0.3118 0.3300 -5.51 100 0.2535 0.2627 -3.50 1200.21600.2249-3.95理论值实验值误差/% 净峰面积理论值实验值误差/%20 0.61400.6048-1.5036227 1 1040 0.50800.5071-0.1824946 0.6013 0.5655-5.9560 0.40180.3925-2.3218469 0.3415 0.3005-12.0280 0.33000.3118-5.5114822 0.2277 0.1848-18.84100 0.26270.2535-3.5013700 0.1890 0.1405-25.66 120 0.22490.2160-3.9515579 0.1803 0.1414-21.57【误差分析】1、仪器在测量过程中,散射γ光子峰位漂移。

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